JP5942062B1

JP5942062B1 - 内視鏡

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Publication number: JP5942062B1
Application number: JP2016504830A
Authority: JP
Inventors: 聡志牧山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: WO2016035393A1; US20160353976A1; US9737200B2; JPWO2016035393A1

Abstract

湾曲管６５内において、当該湾曲管６５の径方向に互いに交差するように配置された交差対称内蔵物である撮像ケーブル６１と管路５５のうち、管路５５の外周に保護部材である第２の熱収縮チューブ５５ｄを被覆し、この第２の熱収縮チューブ５５ｄを、撮像ケーブル６１と管路５５とが交差する領域（交差領域Ａｘ）を含む一部領域において取り除くことにより、湾曲管内の内蔵物が交差する場合にも、湾曲時の内蔵物に配置の乱れを生じさせることなく良好な進退動作を実現する。

Description

本発明は、挿入部の先端側に湾曲部を備えた内視鏡に関する。

従来、内視鏡は、医療分野等において広く利用されている。内視鏡は、例えば、被検体内に細長い挿入部を挿入することによって、被検体内の対象部位の観察や、必要に応じて処置具チャンネル内に挿入した処置具を用いた各種処置を行うために用いられている。この種の内視鏡は、一般に、挿入部の先端側に湾曲部を備えており、操作部を操作することによって、先端部の方向を変更することができる。

ところで、湾曲部を備えた内視鏡では、湾曲管内における内蔵物の耐久性の確保や動作性の確保等を目的として、湾曲動作によって影響を受けやすい内蔵物を、可能な限り湾曲管内の中央寄りに配置することが望ましい。その一方で、湾曲管内における各内蔵物の好適な配置は、これらに対応する各機能部の先端部における好適な配置とは必ずしも一致しない。そこで、この種の内視鏡では、湾曲管内の内蔵物の配置を、湾曲部内において適宜変更する等の対策が行われている。例えば、日本国特開２００６−２８８７５９号公報（特許文献１）には、他の内蔵物に比べて剛性が低く湾曲動作に起因した座屈等が懸念されるライトガイドを、湾曲部の挿入軸方向中途においては湾曲管内の中央寄りに配置するとともに、湾曲部の挿入軸方向先端側においては、先端部の照明窓の配置に対応付けて湾曲管内の外周寄りに配置する技術が開示されている（特許文献１の図１１，１２参照）。

しかしながら、上述の日本国特開２００６−２８８７５９号公報（特許文献１）に開示された技術のように内蔵物の配置を変更した場合、これら配置変更した内蔵物同士が湾曲管内において交差する場合がある。そして、このように内蔵物が交差すると、その交差領域における湾曲管内の充填率が局所的に高くなり、湾曲部の湾曲動作に追随した内蔵物の進退移動が妨げられる虞がある。これに対し、単に、内蔵物の交差領域の充填率を基準として湾曲管の設計等を行うと、内蔵物の充填率が低くなりすぎて、湾曲管内において内蔵物の配置乱れや座屈、切れが発生する虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、湾曲管内の内蔵物が交差する場合にも、湾曲時の内蔵物に配置の乱れを生じさせることなく良好な進退動作を実現することができる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様による内視鏡は、手元側から先端に向けて延びる挿入部の先端側に設けられた湾曲部と、前記挿入部に挿通された撮像ユニットの信号線と、前記挿入部に挿通され、軸方向に進退されることで撮像ユニットの光学系を駆動する駆動ワイヤが挿通されたワイヤ管路と、このワイヤ管路の外周を覆うよう設けられた保護部材と、を備えており、前記信号線とワイヤ管路とを、前記湾曲部を構成する湾曲管内で径方向に重畳して交差するよう配置すると共に、前記ワイヤ管路を、前記信号線と交差する領域よりも基端側において、前記湾曲管内の中央寄りに配置し、前記保護部材を、前記信号線とワイヤ管路が交差する領域を含む一部領域において取り除いたものである。

内視鏡システムの概略構成図先端部の端面図図２のIII−III線に沿う断面図図２のIV−IV線に沿う断面図図３，４のV−V線に沿う断面図図３，４のVI−VI線に沿う断面図図３，４のVII−VII線に沿う断面図図３，４のVIII−VIII線に沿う断面図図３，４のIX−IX線に沿う断面図図４のX−X線に沿う拡大断面図図４のXI−XI線に沿う拡大断面図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は内視鏡システムの概略構成図、図２は先端部の端面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図３，４のV−V線に沿う断面図、図６は図３，４のVI−VI線に沿う断面図、図７は図３，４のVII−VII線に沿う断面図、図８は図３，４のVIII−VIII線に沿う断面図、図９は図３，４のIX−IX線に沿う断面図、図１０は図４のX−X線に沿う拡大断面図、図１１は図４のXI−XI線に沿う拡大断面図である。

図１に示す内視鏡システム１は、挿入機器としての内視鏡２と、光源装置５と、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）であるビデオプロセッサ６と、モニタ７と、を有して主要部が構成さえている。

同図に示すように、内視鏡２は、観察対象部位へ挿入する細長の挿入部１１と、この挿入部１１の基端部に連設された操作部１２と、この操作部１２の側面より延設されたユニバーサルケーブル１３と、このユニバーサルケーブル１３の延出端部に設けられた光源コネクタ１４と、この光源コネクタ１４の側部から延出する電気ケーブル１５と、この電気ケーブル１５の延出端に配設された電気コネクタ１６と、を有して構成されている。

なお、光源コネクタ１４は、光源装置５に着脱自在に接続される。そして、電気コネクタ１６は、ビデオプロセッサ６に着脱自在に接続される。

挿入部１１は、先端側に先端部２１を有し、この先端部２１の後部に湾曲自在な可動部としての湾曲部２２が連設されている。さらに、湾曲部２２の後部に軟性の管状の部材より形成される長尺で可撓性を有する可撓管部２３が連設されている。

操作部１２は、操作把持部を構成する操作部本体２０と、挿入部１１の可撓管部２３の基端側に接続される折れ止部２４と、挿入部１１内の処置具チャンネルの開口部として折れ止部２４の近傍に配設された処置具挿通口２５と、を有して構成されている。

操作部本体２０には、挿入部１１の湾曲部２２を湾曲操作するための湾曲操作ノブ２６が回動自在に配設されるとともに、後述する撮像ユニット４１（図３，４参照）における少なくとも一部のレンズを光軸方向に移動させて合焦動作を行なわせるための操作レバー２７が設けられ、さらに、各種内視鏡機能のスイッチ類２８、２９などが設けられている。なお、湾曲操作ノブ２６は、湾曲部２２を上下方向に湾曲操作するためのＵＤ湾曲操作ノブ２６ａと、湾曲部２２を左右方向に湾曲操作するためのＲＬ湾曲操作ノブ２６ｂとを有し、これらが重畳配設されている。また、ＵＤ湾曲操作ノブ２６ａと操作部本体２０との間には、操作されることによりＵＤ湾曲操作ノブ２６ａの回動動作を規制もしくは解除するロックレバー２６ｃが設けられている。

光源装置５は、内視鏡２内に設けられた、ライトガイドバンドル４２（図３〜９参照）に、照明光を供給するものである。即ち、本実施形態の内視鏡２のユニバーサルケーブル１３、操作部１２、および、挿入部１１内には、ライトガイドバンドル４２が配設されており、このライトガイドを介して、光源装置５は先端部２１の後述の照明窓を構成する照明光学系まで照明光を供給する。この照明光は、照明光学系によって発散されて被検部位を照射する。

ビデオプロセッサ６は、内視鏡２が撮像した画像データを映像信号化して、モニタ７に表示させる。さらに、ビデオプロセッサ６は、内視鏡２の操作部１２に配設されたスイッチ類２９の操作信号が入力され、これら信号に基づいて、光源装置５を制御したり、図示しないコンプレッサを駆動したり、または図示しない送水タンクにエアーを送ったりして、エアー、または送水タンク内の洗浄水である水、生理食塩水などを挿入部１１の送気送水チャンネルを介して先端部２１まで送気送水制御する装置も構成している。なお、スイッチ類２８は、送気送水の際に、ユーザにより操作される機械的スイッチである。

次に、先端部２１及び湾曲部２２を中心とする挿入部１１の詳細な構成について、図２乃至図９を参照して説明する。

図３，４に示すように、先端部２１は、先端カバー３０と、この先端カバー３０の基端側に連設される先端硬質部材３１と、を有して構成されている。

先端カバー３０は、先端面３０ａに複数の孔部が形成された樹脂部材によって構成されている。図２に示すように、この先端カバー３０の各孔部には、内視鏡２の各機能部として、観察窓３５と、複数（例えば、３個）の照明窓３６と、主に観察窓３５に向けて送気または送水を行うための洗浄ノズル３７と、処置具チャンネルのチャンネル開口部３８と、主に観察部位に向けた前方送水を行うための副送水口３９と、が設けられている。

ここで、本実施形態において、観察窓３５は、先端面３０ａの略中央に配置されている。また、各照明窓３６は、先端面３０ａにおいて観察窓３５の周囲を囲繞する位置に配設されている。また、洗浄ノズル３７は、先端面３０ａにおいて、観察窓３５に隣接する位置に配設されている。また、チャンネル開口部３８は、先端面３０ａにおいて、観察窓３５からオフセットする位置に配設されている。また、副送水口３９は、先端面３０ａにおいて、チャンネル開口部３８に隣接する位置に配設されている。

図３，４に示すように、先端硬質部材３１は、先端カバー３０の各孔部に対応する位置に挿通孔が形成された、硬質な金属部材によって構成されている。上述の各機能部を構成するため、先端硬質部材３１の各挿通孔には、撮像ユニット４１が嵌挿保持されるとともに、挿入部１１内に挿通された内蔵物としてのライトガイドバンドル４２、洗浄チューブ４３、処置具挿通チャンネル４４、及び、副送水チューブ４５の各先端側が、ライトガイドバンドル保持管（図示せず）、洗浄チューブ接続管４６、処置具チャンネル接続管４７、及び、副送水チューブ接続管４８を介してそれぞれ接続されている。

ここで、本実施形態の撮像ユニット４１は、観察部位に対する焦点合わせ機能を備えたレンズ光学系５０を有して構成されている。図３，４に示すように、レンズ光学系５０は、観察窓３５を構成する対物レンズを先端に備えた第１レンズ群５１ａを保持する第１レンズ枠５１と、第１レンズ群５１ａの基端側に配置され第２レンズ群５２ａを保持する第２レンズ枠５２と、第２レンズ群５２ａの基端側に第３レンズ群５３ａを保持する第３レンズ枠５３と、が順次連結されて要部が構成されている。

本実施形態において、第２レンズ群５２ａは、光軸方向に進退移動可能な可動レンズ枠５４を介して第２レンズ枠５２に保持されている。可動レンズ枠５４の側部には操作桿部５４ａが設けられており、操作桿部５４ａは、第２レンズ枠５２に形成されたスリット５２ｂを介してレンズ枠外に突出されている。この操作桿部５４ａには、挿入部１１内に挿通された内蔵物としての管路（ワイヤ管路）５５から突出するワイヤ５６の先端側が連結されている。一方、ワイヤ５６の他端側は操作部１２内において操作レバー２７に連結されており、これにより、可動レンズ枠５４は、操作レバー２７の揺動操作に連動して第２レンズ群５２ａを進退移動させることが可能となっている。

また、第３レンズ枠５３の基端側には素子枠５７が連設され、この素子枠５７には、カバーガラス５７ａ及びガラスリッド５７ｂを介して、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子５８が保持されている。素子枠５７の基端側には、回路基板５９と一体的に撮像素子５８を収容するシールド枠６０が連設されている。また、シールド枠６０内において、回路基板５９には、挿入部１１内に挿通された内蔵物としての撮像ケーブル６１の先端側が電気的に接続されている。一方、撮像ケーブル６１の他端側は、挿入部１１から、操作部１２、ユニバーサルケーブル１３、及び、電気コネクタ１６を経てビデオプロセッサ６に接続されている。

湾曲部２２は、複数の湾曲駒６６がリベット６７を介して回動自在に連設された湾曲管６５を有して構成されている。これらの湾曲駒６６のうち、最先端に位置する湾曲駒６６は、先端部２１内において、先端硬質部材３１の基端側に連結されている。

また、湾曲管６５の外周にはブレード６８が被覆され、さらに、ブレード６８の外周には、外皮としての湾曲ゴム６９が被覆されている。この湾曲ゴム６９の先端側は、先端硬質部材３１の外周まで延設され、先端カバー３０の基端側に連設されている。そして、この湾曲ゴム６９の先端部分は、糸巻接着部７０によって先端硬質部材３１の外周部に固着されている。

湾曲管６５内には、上述の各内蔵物が挿通されるとともに、例えば４本の湾曲操作ワイヤ７１が挿通されている。湾曲管６５内において、各湾曲操作ワイヤ７１の中途は、各湾曲駒６６の適所に設けられたワイヤガイド７２によってガイドされ、さらに、各湾曲操作ワイヤ７１の先端は、最先端の湾曲駒６６に設けられたワイヤ止７３によって固定されている。４本の湾曲操作ワイヤ７１は、操作部１２に設けられた各湾曲操作ノブ２６ａ，２６ｂの回動動作によって牽引弛緩され、これにより、湾曲部２２は湾曲動作することが可能となっている。

ところで、上述のような撮像ユニット４１を備えた内視鏡２において、管路５５内のワイヤ５６は、湾曲部２２の湾曲動作による影響を受けやすい。すなわち、例えば管路５５が湾曲管６５内の中心軸からオフセットして配置されている場合、ワイヤ５６は、湾曲部２２の湾曲動作に影響を受けて管路５５内を大きく進退移動し、操作レバー２７が操作されていないにも拘わらず、第２レンズ群５２ａを進退移動させる場合がある。従って、このような内視鏡２においては、ワイヤ５６が湾曲動作によって受ける影響を軽減するため、管路５５を湾曲管６５内の中央寄りに優先的に配置することが望ましい。このような観点から、例えば、図９に示すように、本実施形態の管路５５は、基本的には、湾曲管６５内の中心寄り、より具体的には、湾曲管６５内において撮像ケーブル６１よりも中心寄りに配置されている。

ここで、図１１に示すように、管路５５は、例えば、内側から順に、樹脂チューブ５５ａと、金属ブレード５５ｂと、薄肉に形成された第１の熱収縮チューブ５５ｃと、が積層された基本構成となっている。さらに、本実施形態の管路５５の外周は、少なくとも湾曲管６５内において、保護部材である厚肉に形成された第２の熱収縮チューブ５５ｄによって被覆されている。そして、この第２の熱収縮チューブ５５ｄの肉厚を調整して湾曲管６５内における内蔵物の充填率を最適化することにより、湾曲管６５内における各内蔵物の相対移動を許容しつつ、これらの位置乱れの防止が図られている（図９参照）。

その一方で、既述の通り、本実施形態の観察窓３５は先端面３０ａの略中央に配置されているため、先端部２１内において、撮像ケーブル６１が接続される回路基板５９は中央寄りに配置され、ワイヤ５６が連結する操作桿部５４ａは中央からオフセットして配置される（図５参照）。そこで、回路基板５９と操作桿部５４ａとに対応付けて撮像ケーブル６１と管路５５とを配置するため、図４及び図６〜８に示すように、撮像ケーブル６１と管路５５とは、湾曲管６５内において、当該湾曲管６５の径方向に重畳して交差するよう配置されている。すなわち、撮像ケーブル６１と管路５５は、交差対称内蔵物として互いに交差するよう配置されるものであり、具体的には、挿入部１１（湾曲部２２）の挿入軸Ｏに対して垂直な方向から見た際に、これらの交点が存在する方向が、少なくとも２方向以上存在して交差するよう配置されている。

また、これら撮像ケーブル６１と管路５５との交差による湾曲管６５内における充填率の局所的な増加を解消するため、第２の熱収縮チューブ５５ｄは、これら撮像ケーブル６１と管路５５との交差領域Ａｘを含む一部領域において取り除かれている（図４，６〜８，１０参照）。

ここで、撮像ケーブル６１と管路５５との交差領域Ａｘは、湾曲部２２の軸Ｏ方向の先端側に設定されていることが望ましく、より具体的には、湾曲部２２を湾曲させた際に最も曲率半径が小さくなる湾曲部頂点Ｖｅよりも先端側に設定されていることが望ましい（図１参照）。

また、第２の熱収縮チューブ５５ｄは、撮像ケーブル６１と管路５５との交差領域の近傍を起点として、軸Ｏ方向の基端側（手元側）に延在される。その際、第２の熱収縮チューブ５５ｄが管路５５を被覆する起点は、例えば、図４に示すように、湾曲管６５内の径方向において管路５５に最も近い湾曲操作ワイヤ７１のワイヤガイド７２から軸Ｏ方向にずれた位置に設定されていることが望ましい。

このような実施形態によれば、湾曲管６５内において、当該湾曲管６５の径方向に互いに交差するように配置された交差対称内蔵物である撮像ケーブル６１と管路５５のうち、管路５５の外周に保護部材である第２の熱収縮チューブ５５ｄを被覆し、この第２の熱収縮チューブ５５ｄを、撮像ケーブル６１と管路５５とが交差する領域（交差領域Ａｘ）を含む一部領域において取り除いたことにより、湾曲管６５内において内蔵物（撮像ケーブル６１と管路５５）が交差する場合にも、湾曲時における各内蔵物の配置に乱れを生じさせることなく、各内蔵物間の良好な進退移動を実現することができる。

すなわち、例えば、先端部２１における各機能部の配置上の要請と、これら各機能部に対応する各内蔵物の湾曲管６５内における配置上の要請とが異なる等の理由で湾曲管６５内の内蔵物の一部を交差させる必要がある場合には、充填率が局所的に最も高くなる交差領域Ａｘを基準として湾曲管６５の設計等を行った上で、管路５５の外周に第２の熱収縮チューブ５５ｄを被覆し、この第２の熱収縮チューブ５５ｄを、撮像ケーブル６１と管路５５とが交差する領域Ａｘを含む一部領域において取り除くことにより、湾曲管６５内において、交差領域Ａｘと当該交差領域Ａｘ以外の領域の充填率を均斉化することができ、湾曲部２２の湾曲時における内蔵物の配置の乱れを的確に防止するとともに、湾曲動作に伴う内蔵物相互間の良好な進退動作を実現することができる。

この場合において、交差領域Ａｘを、少なくとも湾曲部頂点Ｖｅよりも先端側に設定することにより、内蔵物が湾曲動作によって最も影響を受けやすい湾曲部頂点Ｖｅの近傍においては、各内蔵物に最も好適な配置状態を維持しつつ、湾曲動作による影響が比較的小さくなることが期待される先端側（湾曲部頂点Ｖｅよりも先端側）において、各機能部の配置と各内蔵物の配置とを合致させることができる。

また、第２の熱収縮チューブ５５ｄの先端側の起点を、湾曲管６５内の径方向において撮像ケーブル６１及び管路５５に最も近い湾曲操作ワイヤ７１のワイヤガイド７２からずれた位置に設定することにより、第２の熱収縮チューブ５５ｄによって形成される段差とワイヤガイド７２との干渉を好適に回避することができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態においては、内蔵物である撮像ケーブル６１と管路５５とを交差対称内蔵物として交差させた構成の一例について説明したが、交差対称内蔵物については、湾曲管６５内に要求されるレイアウト等に応じて適宜変更しても良いことは勿論である。例えば、ライトガイドを優先的に保護する等の要請に応じて当該ライトガイドを湾曲管内の中心寄りに配置し、この配置によって先端部における各機能部との配置に相違が生じた場合等においては、これら相違する内蔵物を交差対称内蔵物として選定し、本発明を適用することも可能である。

また、保護部材としては熱収縮チューブに限定されるものではなく種々の保護部材を適用することが可能である。また、保護部材が被覆する対象についても上述の実施形態に限定されるものではなく、保護部材が被覆される内蔵物は、交差対称内蔵物であるか否かを問わず、さらに、二つ以上であっても良い。

また、上述した実施形態にて示した構成を例とすると、交差領域より先端側に保護部材を配置してもよい。また、交差領域の前後で保護部材の厚みを変更してもよい。更に保護部材と保護対象物との間に隙間を有する場合は、保護部材を糸縛り接着等の手段により固定するようにしてもよい。

また、湾曲管内に挿通されて本発明が適用される内蔵物としては、上述の各内蔵物に限定されるものではなく、例えば、側視型の内視鏡においては、鉗子起上用のワイヤ管路等に対しても適用することが可能である。

本出願は、２０１４年９月１日に日本国に出願された特願２０１４−１７７４１３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、本願明細書、請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims

手元側から先端に向けて延びる挿入部の先端側に設けられた湾曲部と、
前記挿入部に挿通された撮像ユニットの信号線と、
前記挿入部に挿通され、軸方向に進退されることで撮像ユニットの光学系を駆動する駆動ワイヤが挿通されたワイヤ管路と、
このワイヤ管路の外周を覆うよう設けられた保護部材と、
を備えており、
前記信号線とワイヤ管路とを、前記湾曲部を構成する湾曲管内で径方向に重畳して交差するよう配置すると共に、
前記ワイヤ管路を、前記信号線と交差する領域よりも基端側において、前記湾曲管内の中央寄りに配置し、
前記保護部材を、前記信号線とワイヤ管路が交差する領域を含む一部領域において取り除いた、
ことを特徴とする内視鏡。
前記信号線とワイヤ管路が交差する領域は、前記湾曲部を湾曲させた際に最も曲率半径が小さくなる湾曲部頂点よりも先端側に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
前記保護部材の先端側の起点は、前記湾曲部を湾曲動作させる複数の湾曲操作ワイヤのうち、前記湾曲管内の径方向において最も近い前記湾曲操作ワイヤをガイドするワイヤガイドからずれた位置に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。